專利名稱：電子鼻報(bào)警控制器的制作方法
電子鼻報(bào)警控制器，屬于氣體監(jiān)測(cè)和模式識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，適用于多氣體環(huán)境中，對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、報(bào)警及氣體識(shí)別。
現(xiàn)有的氣體監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)都為單一的氣體報(bào)警系統(tǒng)，一般都是由單一的氣體傳感器和檢測(cè)報(bào)警電路構(gòu)成，如常用的煤氣泄漏報(bào)警裝置，煙霧控制和報(bào)警系統(tǒng)，只可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤氣或某一種氣體檢測(cè)?？墒窃诤芏嗲闆r下，被測(cè)環(huán)境中通常是多種氣體混合在一起，需要報(bào)警系統(tǒng)對(duì)數(shù)種氣體同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，因此如果使用傳統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng)在同一區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)多種氣體的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的話，就要設(shè)置多套設(shè)備，這樣不僅增加了檢測(cè)成本，而且由于氣體傳感器之間固有的交叉敏感性的存在，會(huì)使得檢測(cè)的結(jié)果誤差很大，影響了測(cè)量的精度，有時(shí)還會(huì)由于檢測(cè)和監(jiān)測(cè)誤差引起誤報(bào)警。
為了克服以上所述傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種能同時(shí)檢測(cè)并監(jiān)測(cè)多組份混合氣體的電子鼻報(bào)警控制器。
本發(fā)明由帶溫度控制的傳感器陣列、信息采集及優(yōu)化處理模塊、閾值設(shè)計(jì)比較模塊、聲光報(bào)警裝置、電壓轉(zhuǎn)換及控制模塊和受控電器組成。氣體傳感器陣列探頭由多個(gè)對(duì)不同氣體敏感的傳感器構(gòu)成，當(dāng)環(huán)境變化，根據(jù)被測(cè)對(duì)象不同，可以調(diào)換氣體傳感器組成新的傳感器陣列，直到符合監(jiān)測(cè)要求為至。置于傳感器陣列內(nèi)的加熱器在信息采集及優(yōu)化處理模塊控制下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器陣列響應(yīng)溫度的優(yōu)化控制，從而得到最佳的測(cè)量溫度，范圍為150℃～500℃，得到的傳感器信號(hào)結(jié)合軟件優(yōu)化算法和閾值設(shè)計(jì)比較模塊就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)小型化的電子鼻系統(tǒng)，當(dāng)混合氣體中的某種被測(cè)對(duì)象超過(guò)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以精確地以聲光形式發(fā)出報(bào)警，同時(shí)通過(guò)電源轉(zhuǎn)換和控制模塊啟動(dòng)與之相連的電器，以迅速降低所控范圍內(nèi)的有害氣體的濃度，以防止發(fā)生災(zāi)害。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用內(nèi)部置有加熱器的氣體傳感器陣列探頭，能同時(shí)對(duì)多種氣體進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，并能根據(jù)不同的環(huán)境方便地進(jìn)行探頭調(diào)換。信息采集及優(yōu)化處理模塊對(duì)傳感器陣列的測(cè)量信號(hào)，采用獨(dú)特的算法，進(jìn)行信號(hào)前端處理和優(yōu)化融合，并對(duì)傳感器陣列的工作溫度進(jìn)行調(diào)整，使其工作在最佳溫度下，得到穩(wěn)定理想的信號(hào)輸出，保證了系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地輸出高質(zhì)量的信號(hào)；閾值設(shè)計(jì)比較模塊可根據(jù)任一種氣體國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的不同進(jìn)行人工設(shè)定，避免了報(bào)警器工作對(duì)象只能是單一濃度氣體的情況。整個(gè)電子鼻系統(tǒng)從信號(hào)的采集、處理優(yōu)化、報(bào)警，較之以往傳統(tǒng)的單一氣體報(bào)警器，有效地改善了交叉敏感帶來(lái)的干擾問(wèn)題，大大提高了對(duì)多組份氣體的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)精度，并且大大降低了測(cè)量的成本，有利于在今后的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中進(jìn)一步推廣。
附圖是本發(fā)明實(shí)施例示意圖，

圖1.為本發(fā)明系統(tǒng)工作示意圖；現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述本發(fā)明由帶溫度控制的傳感器陣列1、信息采集及優(yōu)化處理模塊2、閾值設(shè)計(jì)比較模塊3、聲光報(bào)警裝置4、電壓轉(zhuǎn)換和控制模塊5及受控電器組成。
將本報(bào)警器置于多組份氣體環(huán)境中，接通電源通過(guò)降壓鎮(zhèn)流后啟動(dòng)帶有溫度控制傳感器陣列1開始工作，這時(shí)信息采集及優(yōu)化處理模塊模塊2根據(jù)環(huán)境的情況，對(duì)帶有溫度控制傳感器陣列1內(nèi)加熱器進(jìn)行溫度優(yōu)化控制，并選擇其最佳工作溫度，以保證響應(yīng)信號(hào)的穩(wěn)定。同時(shí)，信息采集及優(yōu)化處理模塊2對(duì)傳感器陣列的信號(hào)進(jìn)行采集、融合、放大，以保證后面的閾值比較閾值設(shè)計(jì)比較模塊3得到理想的輸入，當(dāng)測(cè)定的有害氣體輸入值超過(guò)根據(jù)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，聲光報(bào)警裝置4發(fā)出信號(hào)，同時(shí)通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換及控制模塊5啟動(dòng)受控電器，使得有害氣體濃度降到最低，在受控范圍內(nèi)氣體濃度恢復(fù)正常后自動(dòng)關(guān)閉受控電器。
權(quán)利要求
1.電子鼻報(bào)警控制器，其特征在于由帶溫度控制的傳感器陣列(1)、信息采集及優(yōu)化處理模塊(2)、閾值設(shè)計(jì)比較模塊(3)聲光報(bào)警裝置(4)、電壓轉(zhuǎn)換及控制模塊(5)及受控電器組成，工作時(shí)信息采集及優(yōu)化處理模塊(2)根據(jù)模塊帶溫度控制的傳感器陣列(1)的響應(yīng)情況自動(dòng)優(yōu)化并選擇傳感器的最佳工作溫度點(diǎn)，使其向后面的模塊提供連續(xù)穩(wěn)定的信號(hào)，測(cè)得氣體的信號(hào)經(jīng)閾值設(shè)計(jì)比較模塊(3)比較處理后，由聲光報(bào)警裝置(4)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，電壓轉(zhuǎn)換及控制模塊(5)啟動(dòng)或關(guān)閉受控電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的電子鼻報(bào)警控制器其特征在于帶溫度控制的傳感器陣列(1)由多個(gè)加熱器和多個(gè)單一氣體傳感器集成構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的電子鼻報(bào)警控制器其特征在于帶溫度控制的傳感器陣列(1)最佳的測(cè)量溫度范圍為150℃～500℃。
全文摘要
電子鼻報(bào)警控制器由帶溫度控制的傳感器陣列、信息采集及優(yōu)化處理模塊、閾值設(shè)計(jì)比較模塊、聲光報(bào)警裝置、電壓轉(zhuǎn)換及控制模塊及受控電器組成,能同時(shí)對(duì)多種氣體進(jìn)行檢測(cè),傳感器探頭陣列內(nèi)置有控溫加熱器,受控于信號(hào)采集及優(yōu)化處理模塊,該模塊可以根據(jù)環(huán)境自動(dòng)優(yōu)化氣體傳感器的最佳工作溫度,并處理傳感器陣列輸出高質(zhì)量的多組份氣體信號(hào),并由閾值設(shè)置比較模塊判別比較及時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào),本發(fā)明監(jiān)測(cè)對(duì)多組份氣體的精度高、成本低。
文檔編號(hào)G08B21/00GK1352386SQ00127299
公開日2002年6月5日 申請(qǐng)日期2000年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月7日
發(fā)明者王磊 申請(qǐng)人:王磊